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Abstract

本发明公开了一种高稳定性的空铁车辆结构，包括流线型的车体、挂件，车体顶部连接线盒，线盒呈长条状，线盒的长轴平行于车体的长轴，挂件连接在线盒顶部；车体的前、后两端均设置止涡带，止涡带为在车体表面沿周向向内凹陷的弧形槽；还包括设置在车体底部的凸出部，凸出部的宽度与车体底部的宽度一致，凸出部位于车体前端，凸出部内设置陀螺仪传感器；还包括设置在车体前端的第一缺口、设置在车体后端的第二缺口，第一缺口、第二缺口的内壁均为曲面，其中第一缺口的凹面朝向车体的前下方，第二缺口的凹面朝向车体的后下方。本发明用以解决现有技术中空铁车辆的稳定性略有不足的问题，实现提高空铁运行过程中的稳定性的目的。

Description

一种高稳定性的空铁车辆结构
技术领域
本发明涉及空铁领域，具体涉及一种高稳定性的空铁车辆结构。
背景技术
空铁，即悬挂式空中单轨交通系统，与地铁和有轨电车不同，空铁的轨道在上方，是悬挂在空中轨道上运行的一种轨道交通。空铁是一种新型新能源公共交通，集城市快速公交(BRT)与地铁的优点于一身，具有缓解交通拥堵、载客效率高、成本低、建设周期短、不占用停车场、节能环保等众多优点。空铁的运行原理是由挂件通过将车体进行悬挂，通过挂件在上方的轨道内运动，从而带动空铁车体进行移动。因此空铁在工作过程中，其所有的载荷全部施加在挂件上，与传统的地面轨道交通相比，由于其底部没有地面进行支撑，因此稳定性会略有不足，具体体现在抗风压能力弱、抗涡流能力弱、挂件承载过大等方面。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高稳定性的空铁车辆结构，以解决现有技术中空铁车辆的稳定性略有不足的问题，实现提高空铁运行过程中的稳定性的目的。
本发明通过下述技术方案实现：
一种高稳定性的空铁车辆结构，包括呈流线型的车体、用于悬挂车体的挂件，所述车体顶部固定连接线盒，所述线盒呈长条状，线盒的长轴平行于车体的长轴，挂件连接在线盒顶部；车体的前、后两端均设置止涡带，所述止涡带为在车体表面沿周向向内凹陷的弧形槽；还包括设置在车体底部的凸出部，所述凸出部的宽度与车体底部的宽度一致，且凸出部位于车体前端，所述凸出部内设置陀螺仪传感器；还包括设置在车体前端的第一缺口、设置在车体后端的第二缺口，所述第一缺口、第二缺口的内壁均为曲面，其中第一缺口的凹面朝向车体的前下方，第二缺口的凹面朝向车体的后下方。
针对现有技术中空铁车辆的稳定性略有不足的问题，本发明提出一种高稳定性的空铁车辆结构，车体呈流线型，以降低空铁运行过程中的风阻，车体顶部固定连接线盒，使得线盒呈长条状，线盒的长轴平行于车体的长轴，即是线盒沿着车体长度方向设置于车体顶部，用于为空铁的BUS总线提供稳定、隐蔽的容纳之处。而现有技术中只能将BUS总线设置在车体内部，导致总线暴露在乘客眼前，非常不美观，严重影响乘客的乘车体验。本发明通过线盒的设置有效解决了该问题。车体的前、后两端均设置止涡带，所述止涡带为在车体表面沿周向向内凹陷的弧形槽，车体在高速运行过程中，其前端和后端的位置非常容易产生沿车体周向分布的涡流带，对于地面轨道交通而言，由于有地面的支撑与稳固，该类涡流带对车辆的影响几乎可以忽略不计，但是由于空铁不具有底部支撑，因此该涡流带会严重影响车体的横向整体稳定性、甚至造成车体的倾斜，使得本就在稳定性上不如地面轨道交通的空铁更加容易产生晃动。而本发明在车体前端与后端设置止涡带，通过沿周向凹陷的弧形槽，使得止涡带的分布方向与涡流带形成方向保持一致，涡流在止涡带处被破碎，无法形成连续的涡流圈，因此极大的提高了空铁运行中的稳定性，避免了车体两端形成涡流对车体稳定性的影响，降低车体倾斜的可能性。还包括设置在车体底部的凸出部，所述凸出部的宽度与车体底部的宽度一致，且凸出部位于车体前端，所述凸出部内设置陀螺仪传感器。由于空铁是悬挂在空中轨道上进行运动的，因此其底面设置向外凸出的凸出部不会对正常的行驶带来干扰。凸出部内部设置陀螺仪传感器，由凸出部对陀螺仪传感器进行包覆与保护，避免陀螺仪传感器直接与外界接触，从而提高陀螺仪传感器的使用寿命与稳定。通过在凸出部内设置陀螺仪传感器，使得空铁车体在运行过程中，能够实时的监测自身的水平程度，使得工作人员能够在倾斜程度较大时及时的进行调整，从而解决了现有技术中空铁水平程度无法判断问题，实现实时监控空铁运行过程中的水平程度目的，实现人为主动的干预空铁稳定性的效果。此外，凸出部的宽度与车体底部的宽度一致，且凸出部位于车体前端，因此对于车体底面而言，前端部分整体更低、后端部分整体更高，前后两端之间的底面具有高差，在空铁运行过程中，车体破开空气向前高速运行，使得空气在车体的周围沿流线型的车体快速流动，从车体底部流过的空气首先从位置更低的底面流过，此时流速为正常流速，待该部分空气流至后部底面时，由于后部的底面更高，即是在车体底面高速流动的空气所具有的过流面积突然增大，此时空气流速迅速变慢，空气作为一种流体，在流速变慢的情况下，对后部底面的粘滞力更大，更多的空气盘旋在后部底面，使得后部的底面形成一个局部高压区域，从而对后部底面施加向上的举升力，以此对整个车体向上进行自动的托举，从而利用空气降低空铁顶部的挂件载荷，提高空铁运行过程中车体整体的应力稳定性。此外，还包括设置在车体前端的第一缺口、设置在车体后端的第二缺口，所述第一缺口、第二缺口的内壁均为曲面，其中第一缺口的凹面朝向车体的前下方，第二缺口的凹面朝向车体的后下方。即是第一缺口、第二缺口的凹面均朝向沿车体轴线向外的斜下方方向，使得气流在进入第一缺口、第二缺口后，难以快速的向外散溢，会在第一缺口、第二缺口处较长时间的堆积盘旋，同样在第一缺口、第二缺口处形成局部的高压区域，由于第一缺口、第二缺口的凹面向下，因此在第一缺口、第二缺口内堆积的气压会对车体施加向上的压力，从而进一步为车体提供向上的举升力，更加降低挂件载荷、提高车体的应力稳定性。
优选的，所述线盒由芳纶蜂窝或玄武岩纤维材料制作而成。芳纶蜂窝材料的强度极高，同时绝缘隔热性能也良好，作为线盒使用能够对线盒内部可能设置的总线提供充分的保护。武岩连续纤维强度高，还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能，因此作为线盒使用，能够在满足强度与承载需求的同时对内部进行充分的保护。这两种材料都能够为线盒提供足够的强度与绝缘、耐腐蚀性能，充分的保护设置在线盒内部的总线，使得总线具有极长的使用寿命。
优选的，所述线盒的侧壁为向内凹陷的弧形曲面。线盒设置在车体顶部，而空铁的上方由于有轨道，因此其顶部正是相较于传统地面轨道交通而言，风阻最大的地方，因此本发明还设置线盒的侧壁为向内凹陷的弧形曲面，通过内凹的弧形曲面增大空气的过流面积，使得空气通过线盒侧面时，其流速降低，并且与线盒侧面的接触面积增大，对线盒侧向的风压增大而对车体顶部的风压减小。由于线盒两侧的风压能够相互抵消，因此对车体整体而言，整体风压是减小，特别是竖直向下的风压得到减小，因此能够极大的降低空铁高速运行过程中的风压与风阻。此外，由于空气在线盒侧面流动时的流速降低，因此还能够减小风噪，实现降低噪音对乘客干扰的效果，减轻对车体的隔音需求。
优选的，所述第一缺口、第二缺口的内壁均由透明材料制作而成，所述透明材料的一侧为车体内部，另一侧为车体外部。便于驾驶员或乘客透过第一缺口、第二缺口向外观察，从而极大的提高乘客乘坐空铁时的舒适度，使得空铁内部具有极佳的视野和采光效果。
优选的，所述透明材料为钢化玻璃。以确保第一缺口、第二缺口处的强度稳定，同时保证极高的透光率。
优选的，还包括设置在车体侧面的导流槽，所述导流槽的长轴平行于车体长轴。通过与车体长度方向相同的导流槽，使得高速流动的气流尽量沿着导流槽快速从车体侧面流过，避免气流乱窜引起车体晃动。同时导流槽为凹槽结构，因此其还对车体侧面可能形成的涡流具有破碎作用，从而进一步提高车体高速移动过程中的稳定性。
优选的，还包括设置在车体顶部的通孔，所述通孔连通线盒内部和车体内部。便于将设置在线盒内的总线从通孔中传至车体内，进而更加方便的进行接线，实现总线的控制与传输功能。
优选的，所述凸出部的厚度≤20cm。凸出部的厚度≤20cm，避免凸出部过厚导致车体自重过高，确保空铁保持质轻的优点。
优选的，所述凸出部内还设置控制器，所述车体内设置显示屏，所述控制器的输入端与陀螺仪传感器相连，所述控制器的输出端与显示屏相连。通过控制器对陀螺仪传感器的数据进行监测，实现自动监测的目的，同时实时的将车体的水平情况显示在显示屏上，便于车上的工作人员实时掌握车体的水平程度，及时作出最正确最安全的判断。
优选的，所述凸出部由铝合金材料制作而成。铝合金材料质轻，使得凸出部不会对车体整体重量造成太大影响，同时铝合金是热的良导体，便于其内部的陀螺仪传感器进行散热。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种高稳定性的空铁车辆结构，车体顶部固定连接线盒，使得线盒呈长条状，线盒的长轴平行于车体的长轴，即是线盒沿着车体长度方向设置于车体顶部，用于为空铁的BUS总线提供稳定、隐蔽的容纳之处。
2、本发明一种高稳定性的空铁车辆结构，在车体前端与后端设置止涡带，通过沿周向凹陷的弧形槽，使得止涡带的分布方向与涡流带形成方向保持一致，涡流在止涡带处被破碎，无法形成连续的涡流圈，因此极大的提高了空铁运行中的稳定性，避免了车体两端形成涡流对车体稳定性的影响，降低车体倾斜的可能性。
3、本发明一种高稳定性的空铁车辆结构，在凸出部内设置陀螺仪传感器，使得空铁车体在运行过程中，能够实时的监测自身的水平程度，使得工作人员能够在倾斜程度较大时及时的进行调整，从而解决了现有技术中空铁水平程度无法判断问题，实现实时监控空铁运行过程中的水平程度目的，实现人为主动的干预空铁稳定性的效果。
4、本发明一种高稳定性的空铁车辆结构，从车体底部流过的空气首先从位置更低的底面流过，此时流速为正常流速，待该部分空气流至后部底面时，由于后部的底面更高，即是在车体底面高速流动的空气所具有的过流面积突然增大，此时空气流速迅速变慢，空气作为一种流体，在流速变慢的情况下，对后部底面的粘滞力更大，更多的空气盘旋在后部底面，使得后部的底面形成一个局部高压区域，从而对后部底面施加向上的举升力，以此对整个车体向上进行自动的托举，从而利用空气降低空铁顶部的挂件载荷，提高空铁运行过程中车体整体的应力稳定性。
5、本发明一种高稳定性的空铁车辆结构，在第一缺口、第二缺口内堆积的气压会对车体施加向上的压力，从而进一步为车体提供向上的举升力，更加降低挂件载荷、提高车体的应力稳定性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明具体实施例沿车体轴向的剖视图；
图2为本发明具体实施例的外部结构示意图；
图3为本发明具体实施例中沿车体周向的剖视图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-车体，2-挂件，3-线盒，4-止涡带，5-凸出部，6-陀螺仪传感器，7-第一缺口，8-第二缺口，9-通孔，10-控制器，11-显示屏，12-导流槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1至图3所示的一种高稳定性的空铁车辆结构，图1中箭头方向表示车体1前行方向。本实施例包括呈流线型的车体1、用于悬挂车体1的挂件2，所述车体1顶部固定连接线盒3，所述线盒3呈长条状，线盒3的长轴平行于车体1的长轴，挂件2连接在线盒3顶部；车体1的前、后两端均设置止涡带4，所述止涡带4为在车体1表面沿周向向内凹陷的弧形槽；还包括设置在车体1底部的凸出部5，所述凸出部5的宽度与车体1底部的宽度一致，且凸出部5位于车体1前端，所述凸出部5内设置陀螺仪传感器6；还包括设置在车体1前端的第一缺口7、设置在车体1后端的第二缺口8，所述第一缺口7、第二缺口8的内壁均为曲面，其中第一缺口7的凹面朝向车体1的前下方，第二缺口8的凹面朝向车体1的后下方。
实施例2：
如图1至图3所示的一种高稳定性的空铁车辆结构，在实施例1的基础上，所述线盒3由芳纶蜂窝或玄武岩纤维材料制作而成。所述线盒3的侧壁为向内凹陷的弧形曲面。所述第一缺口7、第二缺口8的内壁均由透明材料制作而成，所述透明材料的一侧为车体1内部，另一侧为车体1外部。所述透明材料为钢化玻璃。还包括设置在车体1侧面的导流槽12，所述导流槽12的长轴平行于车体1长轴。还包括设置在车体1顶部的通孔9，所述通孔9连通线盒3内部和车体1内部。所述凸出部5的厚度为18cm。所述凸出部5内还设置控制器10，所述车体1内设置显示屏11，所述控制器10的输入端与陀螺仪传感器6相连，所述控制器10的输出端与显示屏11相连。所述凸出部5由铝合金材料制作而成。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高稳定性的空铁车辆结构，包括呈流线型的车体(1)、用于悬挂车体(1)的挂件(2)，其特征在于，所述车体(1)顶部固定连接线盒(3)，所述线盒(3)呈长条状，线盒(3)的长轴平行于车体(1)的长轴，挂件(2)连接在线盒(3)顶部；车体(1)的前、后两端均设置止涡带(4)，所述止涡带(4)为在车体(1)表面沿周向向内凹陷的弧形槽；还包括设置在车体(1)底部的凸出部(5)，所述凸出部(5)的宽度与车体(1)底部的宽度一致，且凸出部(5)位于车体(1)前端，所述凸出部(5)内设置陀螺仪传感器(6)；还包括设置在车体(1)前端的第一缺口(7)、设置在车体(1)后端的第二缺口(8)，所述第一缺口(7)、第二缺口(8)的内壁均为曲面，其中第一缺口(7)的凹面朝向车体(1)的前下方，第二缺口(8)的凹面朝向车体(1)的后下方。
2.根据权利要求1所述的一种高稳定性的空铁车辆结构，其特征在于，所述线盒(3)由芳纶蜂窝或玄武岩纤维材料制作而成。
3.根据权利要求1所述的一种高稳定性的空铁车辆结构，其特征在于，所述线盒(3)的侧壁为向内凹陷的弧形曲面。
4.根据权利要求1所述的一种高稳定性的空铁车辆结构，其特征在于，所述第一缺口(7)、第二缺口(8)的内壁均由透明材料制作而成，所述透明材料的一侧为车体(1)内部，另一侧为车体(1)外部。
5.根据权利要求4所述的一种高稳定性的空铁车辆结构，其特征在于，所述透明材料为钢化玻璃。
6.根据权利要求1所述的一种高稳定性的空铁车辆结构，其特征在于，还包括设置在车体(1)侧面的导流槽(12)，所述导流槽(12)的长轴平行于车体(1)长轴。
7.根据权利要求1所述的一种高稳定性的空铁车辆结构，其特征在于，还包括设置在车体(1)顶部的通孔(9)，所述通孔(9)连通线盒(3)内部和车体(1)内部。
8.根据权利要求1所述的一种高稳定性的空铁车辆结构，其特征在于，所述凸出部(5)的厚度≤20cm。
9.根据权利要求1所述的一种高稳定性的空铁车辆结构，其特征在于，所述凸出部(5)内还设置控制器(10)，所述车体(1)内设置显示屏(11)，所述控制器(10)的输入端与陀螺仪传感器(6)相连，所述控制器(10)的输出端与显示屏(11)相连。
10.根据权利要求1所述的一种高稳定性的空铁车辆结构，其特征在于，所述凸出部(5)由铝合金材料制作而成。
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